测量方法及常用测量仪器和量具优秀课件

图3 塞尺
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内卡钳
外卡钳
游标卡尺
卡尺
千分尺
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游标卡尺
游标卡尺是一种常用的精确测量工具，具有结构简单、使用 方便、测量范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内 径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。 游标卡尺的结构型式
带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式，如图4。
游标卡尺应用举例
用游标卡尺测量两孔的中心距 两种方法：
一种是先用游标卡尺分别量出两孔的内 径D1和D2，再量出两孔内表面之间的最 大距离A，则两孔的中心距 ：
k 代表整数刻度线数值，n 为与主尺刻线对齐的游标上的刻线数， 设分度值为 Δx，则图中所示游标卡尺的读数为
l = k + n * Δx
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游标卡尺的测量精度
测量零件尺寸时，要按照零件尺寸的精度要求，选用适当
的量具。游标卡尺是一种中等精度量具，只适用于中等精度的 尺寸测量和检验。用游标卡尺测量锻铸件毛坯或精度要求很高 的尺寸，都是不合理的。前者容易损坏量具，后者达不到测量 精度要求。
（3）量规类 如光滑极限量规、螺纹量规、功能量规等。
（4）检验夹具 测量时所需的夹具等辅助设备。
钢直尺
钢直尺是最简单的长度量具，它的长度有150，300，500 和1000 mm四种规格。图1是常用的150 mm钢直尺。
图1 150 mm钢直尺
钢直尺用于测量零件的长度尺寸(图2)，它的测量结果不太准确。这是由于 钢直尺的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.1～0.2mm，所以测量 时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为1mm，比1mm 小的数值，只能估计而得。
3 当测量零件的外尺寸时：卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面，不 能歪斜。测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置，否则，量爪若在如 图所示的错误位置上，将使测量结果a比实际尺寸b要大；先把卡尺的活动 量爪张开，使量爪能自由地卡进工件，把零件贴靠在固定量爪上，然后移 动尺框，用轻微的压力使活动量爪接触零件。如卡尺带有微动装置，此时 可拧紧微动装置上的固定螺钉，再转动调节螺母，使量爪接触零件并读取 尺寸。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测尺寸，把卡尺强 制的卡到零件上去。这样做会使量爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺 失去应有的精度。
图4 游标卡尺的结构型式 1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪
游标卡尺的组成
(1) 具有固定量爪的尺身1。尺身上有类似钢尺一样的主尺刻度6。主尺上 的刻线间距为1mm。主尺的长度决定于游标卡尺的测量范围。
(2) 具有活动量爪的尺框3。尺框上有游标8，游标卡尺的游标读数值可制 成为0.1、0.05和0.02mm的三种。游标读数值，就是指使用这种游标卡尺 测量零件尺寸时，卡尺上能够读出的最小数值。
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使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点：
1 测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无 损，把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻 线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。
2 移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。用 固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时，不要忘 记松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。
卡尺两测量刃应在孔的直径上，不能偏歪。下图为带有刀口形量爪和带
有圆柱面形量爪的游标卡尺，在测量内孔时正确的和错误的位置。当量爪在
错误位置时，其测量结果，将比实际孔径D要小 。
正确
错误
5 用下量爪的外测量面测量内尺寸时，在读取测量结果时，一定要把 量爪的厚度加上去。即游标卡尺上的读数，加上量爪的厚度，才是被 测零件的内尺寸。测量范围在500mm以下的游标卡尺，量爪厚度一般 为10mm。但当量爪磨损和修理后，量爪厚度就要小于10mm，读数时 这个修正值也要考虑进去。
6 用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两 个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或 磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确(外 尺寸小于实际尺寸，内尺寸大于实际尺寸)。。
7 为了获得正确的测量结果，可以多测量几次。即在零件的同一截面 上的不同方向进行测量。对于较长零件，则应当在全长的各个部位进 行测量，务使获得一个比较正确的测量结果。
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4. 静态测量和动态测量
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（1）静态测量——对被测件在静止状态下进行的测量。
（2）动态测量——对被测件在其运动状态下进行测量。
5. 接触测量和非接触测量
（1）接触测量——计量器具的测头与被测件表面相接 触的测量。 （2）非接触测量——计量器具的测头与被测件表面不 接触的测量。
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图中所示，主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上的50格刚好等于主 尺上的49mm，则游标每格间距 = 49mm÷50 = 0.98mm 主尺每格间距与游标每格间距相差 = 1-0.98 = 0.02(mm) 0.02mm即为此种游标卡尺的最小读数值 。 一般实用的游标有10、20和50三种，所对应的分度值即精密度分别为： 0.1mm、0.05mm和0.02mm。
）则轴的制造公差为
0.025mm，而游标卡尺本身就有着±0.02mm的示值误差 ，选
用这样的量具去测量，显然是无法保证轴径的精度要求的。
游标卡尺的使用方法
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1. 去除工件上的毛刺并清洁 被测表面； 2. 打开卡爪以容下工件； 3. 夹住工件并锁紧紧固螺钉； 4. 转动调整螺母直到刚刚接 触到工件表面，在转动调整螺 母时，尝试轻轻地横竖移动横 梁，以确认卡爪在正确位置上； 5. 锁紧在移动卡爪上的紧固 螺母； 6. 读数；
（2） 通用测量器具
—— 将被测量转换成可直接观测的示值或等效信息的测量工具。
① 游标类量具——如游标卡尺等。
② 微动螺旋类量具——如千分尺等。
③ 机械比较仪——如齿轮杠杆比较仪等。 ④ 光学量仪——如光学计、光学测角仪等。 ⑤ 气动量仪——如浮标式气动量仪的。 ⑥ 电动量仪——如电动轮廓仪等。 ⑦ 微机化量仪（机电一体化量仪）——如微机控制数显 测量仪:数显光学计、数显测长仪、三坐标测量机等。
3. 单项测量和综合测量
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（1）单项测量——对被测件的个别参数分别进行测量。
例如，用工具显微镜对外螺纹(量规)的单一中径、 螺距和牙侧角分别进行测量。
（2）综合测量——对被测件某些相关联参数的综合效 果进行检验，以判断综合结果是否合格。
例如，用螺纹量规通规检验普通螺纹的单一中径、 螺距和牙侧角实际值的综合结果是否合格。
一个完整的测量过程应包括4个要素： （1）被测对象 在几何量测量中，指长度、角度、形状、 位置、表面粗糙度以及螺纹、齿轮等零件的几何参数。 （2）测量单位 用以度量同类量值的标准量。 （3）测量方法 测量时所采用的测量原理、测量器具和测 量条件的总和。 （4）测量精度 测量结果与被测量真值的一致程度。
正确
错误
测量沟槽时，应当用量爪的平面测量刃进行测量，尽量避免用端部
测量刃和刀口形量爪去测量外尺寸。而对于圆弧形沟槽尺寸，则应当 用刃口形量爪进行测量，不应当用平面形测量刃进行测量。
正确
错误
测量沟槽宽度时，也要放正游标卡尺的位置，应使卡尺两测量刃的联
线垂直于沟槽,不能歪斜.否则，量爪若在如下图所示的错误位置上，也将 使测量结果不准确（可能大也可能小）。
面和紧固面、活塞与气缸、活塞环槽和活塞环、十字头滑板 和导板、进排气阀顶端和摇臂、齿轮啮合间隙等两个结合面 之间的间隙大小。
塞尺是由许多层厚薄不一的薄钢片组成（图3）按照塞尺 的组别制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有两个平 行的测量平面，且都有厚度标记，以供组合使用。
测量时，根据结合面间隙的
大小，用一片或数片重迭在一起 塞进间隙内。例如用0.03mm的一 片能插 入间隙，而0.04mm的一片 不能插入间隙，这说明间隙 在 0.03～0.04mm之间，所以塞尺也 是一种界限量规。
6. 等精度测量和不精度测量 （1）等精度测量—— 在测量过程中，影响测量精 度的各因素不改变。
例如，环境、人员、仪器及测量方法等都不变。 （2）不等精度测量—— 在测量过程中，影响测量精 度的各因素全部或部分改变。
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常用测量度块等 。 变值基准量具，如线纹刻线尺等。
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游标卡尺的读数方法是： （1）游标尺的“0”线是读毫米的基准，主尺上挨近游标“0”线左边最 近的那根刻度线的数字就是主尺的毫米值（整数值）； （2）再看游标尺上那哪一根线与主尺上的刻线对齐，将该线的序号乘 以分度值，就是主尺的小数值（也可在游标尺上直接读出）； （3）将整数和小数相加，就是所求的数值。
第3章 测量方法及常用测量仪器及量具
测量与检验
测量：就是把被测量与具有计量单位的标准量进行比 较，从而确定被测量的量值的过程。
检验：确定被测的几何量是否在规定的验收极限范围 内，判断其是否合格，不求量值。
测量方法 常用测量仪器及量具
测量过程
由测量的定义可知，任何一个测量过程都必须有明确的被 测对象和确定的测量单位，还要有与被测对象相适应的测量 方法，而且测量结果还要达到所要求的测量精度。
相对测量法
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2. 直接测量和间接测量
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（1） 直接测量——用计量器具直接测量被测量的整 个数值或相当于标准量的偏差。
（2）间接测量——测得的量与被测量有函数关系的其 他量，再通过函数关系式求出被测量。
如图 所示测 R:
通过测量 s、h
Rf(s,h) R
R s2 h 8h 2
间接测量法 5
测量方法分类及其特点
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按测量值获得方式的不同，测量方法可分为：
1. 绝对测量和相对测量
（1）绝对测量
在计量器具的 示数装置上可表示 出被测量的全值。
绝对测量法 3
(2) 相对测量
在计量器具的示 数装置上只表示出被 测量相对已知标准量 的偏差值。
即测出的值为尺 寸实际的偏差。
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(3) 带有测量深度的深度尺。深度尺固定在尺框的背面，能随着尺框在尺 身的导向凹槽中移动。测量深度时，应把尺身尾部的端面靠紧在零件的 测量基准平面上
(4) 测量范围等于和大于200mm的游标卡尺，带有随尺框作微动调整的微 动装置5。使用时，先用固定螺钉4把微动装置5固定在尺身上，再转动微 动螺母7，活动量爪就能随同尺框3作微量的前进或后退。微动装置的作 用，是使游标卡尺在测量时用力均匀，便于调整测量压力，减少测量误 差。
正确
错误
4 当测量零件的内尺寸时：要使量爪分开的距离小于所测内尺寸，进入零件
内孔后，再慢慢张开并轻轻接触零
件内表面，用固定螺钉固定尺框后，轻轻取
出卡尺来读数。取出量爪时，用力要均匀，
并使卡尺沿着孔的中心线方向滑出，不可歪
斜，免使量爪扭伤；变形和受到不必要的磨
损，同时会使尺框走动，影响测量精度。
内孔的测量方法
图2 钢直尺的使用方法 a)量长度 b)量螺距 c)量宽度 d)量内孔 e)量深度 f)划线 注意：如果用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径或孔径)，则测量精度 更差。其原因是：除了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还由于钢直尺无 法正好放在零件直径的正确位置。
塞尺
塞尺又称厚薄规或间隙片。主要用来检验机床特别紧固
例如，用游标读数值为0.02mm的0～125mm的游标卡尺(示 值误差为±0.02mm)，测量 50mm的轴时，若游标卡尺上的读 数为50.00mm，实际直径可能是 50.02mm，也可能是 49.98mm。这不是游标尺的使用方法上有什么问题，而是它本 身制造精度所允许产生的误差。
因此，若该轴的直径尺寸是（
游标卡尺的读数原理和读数方法
游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标(6和8)两部分组成。当活动量 爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线)对准主尺上的 “0”刻线，此时量爪间的距离为“0” 。当尺框向右移动到某一位置时， 固定量爪与活动量爪之间的距离，就是零件的测量尺寸。此时零件尺寸 的整数部分，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm小的小 数部分，可借助游标读数机构读出。